Was ist eine CPU? (Zentrale Verarbeitungseinheit)

DerCentral Processing Unit (CPU)ist die Computerkomponente, die für die Interpretation und Ausführung der meisten Befehle vom anderen Computer verantwortlich ist Hardware und Software.

Arten von Geräten, die CPUs verwenden

Alle Arten von Geräten verwenden eine CPU, darunter Desktop-Computer, Laptops und Tablet-Computer, Smartphones und sogar Ihr Flachbildfernseher.

Intel Und AMD sind die beiden beliebtesten CPU-Hersteller für Desktops, Laptops und Server, während Apple, NVIDIA , Und Qualcomm sind große Hersteller von Smartphone- und Tablet-CPUs.

Möglicherweise werden zur Beschreibung der CPU viele verschiedene Namen verwendet, darunter Prozessor, Computerprozessor, Mikroprozessor, Zentralprozessor und „das Gehirn des Computers“.

Manchmal sind es Computermonitore oder Festplattensehr falschSie wird als CPU bezeichnet, aber diese Hardwareteile dienen völlig anderen Zwecken und sind in keiner Weise dasselbe wie die CPU.

Wie eine CPU aussieht und wo sie sich befindet

Lifewire / Wenja Tang

Eine moderne CPU ist normalerweise klein und quadratisch, mit vielen kurzen, abgerundeten Metallanschlüssen an der Unterseite. Einige ältere CPUs verfügen über Stifte anstelle von metallischen Anschlüssen.

Die CPU wird direkt an einen CPU-„Sockel“ (oder manchmal auch an einen „Steckplatz“) angeschlossen Hauptplatine . Die CPU wird mit dem Pin nach unten in den Sockel gesteckt und ein kleiner Hebel hilft, den Prozessor zu sichern.

Moderne CPUs können bereits nach kurzer Laufzeit sehr heiß werden. Um diese Wärme abzuleiten, ist es fast immer notwendig, einen Kühlkörper und einen Lüfter direkt auf der CPU anzubringen. Normalerweise sind diese im Lieferumfang eines CPU-Kaufs enthalten.

Es sind auch andere fortschrittlichere Kühloptionen verfügbar, darunter Wasserkühlungskits und Phasenwechseleinheiten.

Nicht alle CPUs haben Stifte an der Unterseite, aber bei denen, die solche haben, können die Stifte leicht verbogen werden. Seien Sie bei der Handhabung besonders vorsichtig, insbesondere wenn Sie sie auf dem Motherboard installieren.

CPU-Taktgeschwindigkeit

Die Taktrate eines Prozessors ist die Anzahl der Befehle, die er in einer Sekunde verarbeiten kann, gemessen in Gigahertz (GHz).

Beispielsweise hat eine CPU eine Taktfrequenz von 1 Hz, wenn sie jede Sekunde eine Anweisung verarbeiten kann. Übertragen wir dies auf ein realeres Beispiel: Eine CPU mit einer Taktfrequenz von 3,0 GHz kann 3 Milliarden Anweisungen pro Sekunde verarbeiten.

CPU-Kerne

Einige Geräte verwenden einen Single-Core-Prozessor, während andere möglicherweise über einen Dual-Core- (oder Quad-Core- usw.) Prozessor verfügen. Wenn zwei Prozessoreinheiten nebeneinander arbeiten, bedeutet dies, dass die CPU gleichzeitig die doppelte Anzahl an Anweisungen pro Sekunde verwalten kann, was die Leistung drastisch verbessert.

Einige CPUs können zwei Kerne für jeden verfügbaren physischen Kern virtualisieren, eine Technik, die als bekannt ist Hyper-Threading .Virtualisierungbedeutet, dass eine CPU mit nur vier Kernen so funktionieren kann, als ob sie acht hätte, wobei die zusätzlichen virtuellen CPU-Kerne als separat bezeichnet werdenThreads.KörperlichKerne schneiden jedoch besser ab alsvirtuellEinsen.

Wenn die CPU es zulässt, können einige Anwendungen das verwenden, was aufgerufen wirdMultithreading. Wenn ein Thread als einzelner Teil eines Computerprozesses verstanden wird, bedeutet die Verwendung mehrerer Threads in einem einzelnen CPU-Kern, dass mehr Anweisungen gleichzeitig verstanden und verarbeitet werden können. Manche Software kann diese Funktion auf mehr als einem CPU-Kern nutzen, was bedeutet, dass sogarmehrAnweisungen können gleichzeitig bearbeitet werden.

Beispiel: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7

Um ein konkreteres Beispiel dafür zu erhalten, wie manche CPUs schneller sind als andere, sehen wir uns an, wie Intel seine Prozessoren entwickelt hat.

Wie der Name schon vermuten lässt, schneiden Intel Core i7-Chips besser ab als i5-Chips, die wiederum besser abschneiden als i3-Chips. Warum jemand besser oder schlechter abschneidet als andere, ist etwas komplexer, aber dennoch ziemlich einfach zu verstehen.

Intel Core i3-Prozessoren sind Dual-Core-Prozessoren, während i5- und i7-Chips Quad-Core-Prozessoren sind.

Turbo Schub ist eine Funktion in i5- und i7-Chips, die es dem Prozessor ermöglicht, seine Taktrate bei Bedarf über die Grundgeschwindigkeit hinaus zu erhöhen, beispielsweise von 3,0 GHz auf 3,5 GHz. Intel Core i3-Chips verfügen nicht über diese Fähigkeit. Prozessormodelle mit der Endung „K“ können übertaktet werden, was bedeutet, dass diese zusätzliche Taktrate jederzeit erzwungen und genutzt werden kann; Erfahren Sie mehr darüber, warum Sie Ihren Computer übertakten sollten.

Hyper-Threading ermöglicht die Verarbeitung der beiden Threads pro CPU-Kern. Das bedeutet, dass i3-Prozessoren mit Hyper-Threading nur vier gleichzeitige Threads unterstützen (da es sich um Dual-Core-Prozessoren handelt). Intel Core i5-Prozessoren unterstützen kein Hyper-Threading, sodass auch sie mit vier Threads gleichzeitig arbeiten können. i7-Prozessoren unterstützen diese Technologie jedoch und können daher (als Quad-Core) 8 Threads gleichzeitig verarbeiten.

Aufgrund der Energieeinschränkungen bei Geräten, die nicht über eine kontinuierliche Stromversorgung verfügen (batteriebetriebene Produkte wie Smartphones, Tablets usw.), unterscheiden sich ihre Prozessoren – unabhängig davon, ob es sich um i3, i5 oder i7 handelt – von Desktop-Prozessoren CPUs müssen ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Stromverbrauch finden.

Weitere Informationen zu CPUs

Weder die Taktrate noch einfach die Anzahl der CPU-Kerne sind der einzige Faktor, der darüber entscheidet, ob eine CPU „besser“ ist als eine andere. Oft hängt es vor allem von der Art der Software ab, die auf dem Computer ausgeführt wird – mit anderen Worten, von den Anwendungen, die die CPU nutzen.

Eine CPU hat möglicherweise eine niedrige Taktrate, ist aber ein Quad-Core-Prozessor, während eine andere eine hohe Taktrate hat, aber nur ein Dual-Core-Prozessor ist. Die Entscheidung, welche CPU die andere übertrifft, hängt wiederum vollständig davon ab, wofür die CPU verwendet wird.

Beispielsweise wird ein CPU-intensives Videobearbeitungsprogramm, das mit mehreren CPU-Kernen am besten funktioniert, auf einem Multicore-Prozessor mit niedrigen Taktraten besser funktionieren als auf einem Single-Core-Prozessor mit hohen Taktraten. Nicht alle Softwareprogramme, Spiele usw. können mehr als nur einen oder zwei Kerne nutzen, sodass weitere verfügbare CPU-Kerne ziemlich nutzlos sind.

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Eine weitere Komponente einer CPU istZwischenspeicher. Der CPU-Cache ist wie ein temporärer Speicherort für häufig verwendete Daten. Anstatt für diese Elemente den Arbeitsspeicher abzurufen, bestimmt die CPU, welche Daten Sie scheinbar weiterhin verwenden, und geht davon aus, dass Sie dies möchtenhaltenverwendet, und speichert es im Cache. Der Cache ist schneller als die Verwendung von RAM, da er ein physischer Teil des Prozessors ist. Mehr Cache bedeutet mehr Platz zum Speichern solcher Informationen.

Ob Ihr Computer a ausführen kann 32-Bit oder 64-Bit Die Größe des Betriebssystems hängt von der Größe der Dateneinheiten ab, die die CPU verarbeiten kann. Aus diesem Grund kann mit einem 64-Bit-Prozessor auf mehr Speicher auf einmal und in größeren Teilen zugegriffen werden als mit einem 32-Bit-Prozessor Betriebssysteme und 64-Bit-spezifische Anwendungen können nicht auf einem 32-Bit-Prozessor ausgeführt werden.

In den meisten Fällen können Sie die CPU-Details eines Computers zusammen mit anderen Hardwareinformationen anzeigen kostenlose Systeminformationstools .

Über die in kommerziellen Computern verfügbaren Standardprozessoren hinaus werden Quantenprozessoren für Quantencomputer entwickelt, die die Wissenschaft hinter der Quantenmechanik nutzen.

Jedes Motherboard unterstützt nur eine bestimmte Reihe von CPU-Typen. Informieren Sie sich daher vor dem Kauf immer beim Hersteller Ihres Motherboards.

• Wie überprüfe ich die CPU-Temperatur?

  Um die CPU-Temperatur Ihres Computers auf einem Windows-PC zu testen, verwenden Sie ein kostenloses oder kostengünstiges Überwachungsprogramm wie SpeedFan, Real Temp oder CPU Thermometer. Mac-Benutzer sollten Laden Sie System Monitor herunter zur Überwachung der CPU-Temperatur, der Verarbeitungslast und mehr.

• Wie entferne ich Wärmeleitpaste von einer CPU?

  Wischen Sie die Wärmeleitpaste vorsichtig mit einem Isopropyl-Tuch von Ihrem LGA-Sockel ab. Achten Sie darauf, in einer geraden Linie zu wischen. Wiederholen Sie den Vorgang nach Bedarf und verwenden Sie bei jedem Vorgang ein frisches Tuch.

• Wie reduziere ich die CPU-Auslastung?

  Um die CPU-Auslastung zu senken, geben Sie Speicherplatz frei, indem Sie nicht benötigte Prozesse über den Task-Manager deaktivieren. Sie können auch versuchen, Ihren Windows-PC zu defragmentieren, indem Sie jeweils nur ein oder zwei Programme ausführen und nicht benötigte Programme deinstallieren.